[发明专利]电机用钕铁硼永磁体及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种钕铁硼永磁材料及其制造方法，尤其是涉及电机用钕铁硼永磁体及其制造方法。该产品可在信息产业、机电一体化、汽车、摩托车、冶金矿山设备、风机、水泵、油田设备、纺织机械、家用电器等采用高性能稀土永磁电机的领域广泛应用。 

背景技术

钕铁硼是目前世界上磁性最强的永磁材料，由“磁王”之美誉，钕铁硼永磁材料问世20余年来，由于它具有磁性能高、体积小、重量轻、应用范围广、原材料丰富、价格比其他稀土类永磁材料便宜等一系列优点，因而在世界范围内得到很快的发展，被广泛应用于电子、通讯、电机、汽车、医疗、家用电器、磁选等各行各业。 

正如文献《钕铁硼中微量元素Ga和Nb的测定》(现代测量和实验室管理2007年第二期)、《高性能烧结Nd-Fe-B磁体关键制造技术的开发与应用》(湖南冶金2006年第三期)和《我国烧结钕铁硼永磁体的高速发展》(上海有色金属2006年第四期)所说，钕铁硼作为第三代稀土永磁材料，近几年在科研生产及应用方面都得到了持续高速发展，我国产量已占到了世界总额的大部分。随着其性能的不断提高，近年来出现了一些新的应用。烧结钕铁硼永磁材料20余年的发展时间，合理选择关键生产设备，改进关键技术，实现高磁能积、高矫顽力或高综合磁性能产品的工业生产，提高产品性能的稳定性与一致性，改善产品的耐蚀性与热稳定性，同时降低产品制造成本，一直是国内外烧结钕铁硼磁体行业的努力方向。烧结钕铁硼永磁材料是以 镨钕(32％)、铁(64％)、硼(1％)等为基本原材料，少量添加镝、铽、钴、铌、镓、铝等元素，应用粉末冶金工艺制造的一种铁基永磁材料。 

众所周知，电机是以磁场为媒介进行电能与机械能相互转换的电力机械。磁场可以由电流励磁产生，也可以由永磁体产生。但一般的永磁体，由于磁能密度低，因而所建立的能量转换所必需的气隙磁场强度也较低，所以只能制造一些容量小的永磁电机，如目前大量生产的铁氧体永磁电机。高性能稀土永磁材料，特别是钕铁硼永磁问世后，情况发生了重大变化。高性能钕铁硼磁体产生的磁场，不仅可以达到电流励磁所产生的磁场强度，而且还远远超过电流励磁，因而可以制造出数千kW的大中型电机。 

高性能稀土永磁电机是许多新技术、高技术产业的基础。它与电力电子技术和微电子控制技术相结合，可以制造出各种性能优异的机电一体化产品，如数控机床，加工中心，柔性生产线，机器人，电动车，高性能家用电器，计算机等等。 

稀土永磁电机最显著的性能特点是轻型化、高性能化、高效节能。采用稀土永磁体可以明显减轻电机重量，缩小体积。 

电机用的钕铁硼稀土永磁材料一般要求满足一定的温度系数要求，为满足电机工作的温升环境，需要的钕铁硼材料具有较高的矫顽力，目前多数企业要求的料为SH以上。现有技术中大多使用镨、钕和镝、铽等原材料生产电机用的钕铁硼永磁材料，为了达到SH以上性能，传统的制造方法是在材料中添加重稀土如镝、铽等。但镨、钕和镝、铽随着市场需求的增加价格猛涨，特别是镝、铽的价格十分昂贵导致了钕铁硼永磁材料生产厂家成本的增加。这些重稀土的添加在提高了材料的矫顽力同时，大大增加了材料的成本，在经济上难以满足客户的要求。 

发明内容

本发明的目的就是针对现有技术存在的上述问题，而提供一种磁性能高、生产成本大幅度降低的电机用钕铁硼永磁体，通过使用廉价的钆、钬取代高价的镨、钕、镝、铽生产高性能的钕铁硼永磁体能大大降低生产成本。 

本发明的另一目的是提供上述电机用钕铁硼永磁体的制造方法，以保证在现有生产设备的情况下生产出电机用高性能的钕铁硼永磁体产品，提升企业的竞争力。 

为实现上述目的，本发明电机用钕铁硼永磁体采用以下技术方案实现。 

本发明电机用钕铁硼永磁体的组份包含镨钕、钆、钬、镝、硼、铜、铝、铁，各组份含量(重量)范围为： 

镨钕(PrNd)24％-28％； 

钆(Gd)0.5％-7％； 

钬(Ho)1％-5％； 

镝(Dy)0-6％； 

硼(B)0.9％-1.1％； 

铜(Cu)0.1％-0.15％； 

铝(Al)0.2％-1.2％； 

铁(Fe)62.35％-66.5％。 

所述的电机用钕铁硼永磁体的组份中还可包含钴(Co)、铌(Nb)，钴(Co)、铌(Nb)含量(占总重量)范围为： 

钴(Co)0.2％-1.5％，铌(Nb)0.2％-0.8％。 

加入钴(Co)、铌(Nb)的目的是为了进一步提高产品的磁性能。